JPH07124114A - 眼科用測定装置 - Google Patents
眼科用測定装置Info
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- JPH07124114A JPH07124114A JP5152271A JP15227193A JPH07124114A JP H07124114 A JPH07124114 A JP H07124114A JP 5152271 A JP5152271 A JP 5152271A JP 15227193 A JP15227193 A JP 15227193A JP H07124114 A JPH07124114 A JP H07124114A
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- Japan
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- light
- measurement
- optical path
- eye
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 眼球の偏光特性と複屈折性に影響されずにコ
ントラストの良好な干渉信号が得られる眼科用測定装置
を提供する。 【構成】 眼科用測定装置は、幾何光学的原理を利用し
て角膜頂点位置120Pを測定する角膜距離測定系10
0と、物理光学的原理を利用して眼底152の位置を測
定する干渉光学系101とを備え、干渉光学系1101
には測定光源部から出射された光束を被検眼内を経由す
る測定光と可動参照ミラー176を経由する参照光とに
分割して測定光路171と参照光路174とを形成する
と共に測定光路171と参照光路174とを合成して干
渉光路173を形成するビームスプリッタ135が設け
られ、干渉光路135には眼底152により反射された
測定光と可動参照ミラー176により反射された参照光
とによる干渉光を受光する受光素子142が設けられ、
測定光源部からの光束は直線偏光であり、測定光源部か
ら出射された光束が被検眼103に導かれる光路の途中
にその光軸回りに回転調節可能な旋光子191が設けら
れている。
ントラストの良好な干渉信号が得られる眼科用測定装置
を提供する。 【構成】 眼科用測定装置は、幾何光学的原理を利用し
て角膜頂点位置120Pを測定する角膜距離測定系10
0と、物理光学的原理を利用して眼底152の位置を測
定する干渉光学系101とを備え、干渉光学系1101
には測定光源部から出射された光束を被検眼内を経由す
る測定光と可動参照ミラー176を経由する参照光とに
分割して測定光路171と参照光路174とを形成する
と共に測定光路171と参照光路174とを合成して干
渉光路173を形成するビームスプリッタ135が設け
られ、干渉光路135には眼底152により反射された
測定光と可動参照ミラー176により反射された参照光
とによる干渉光を受光する受光素子142が設けられ、
測定光源部からの光束は直線偏光であり、測定光源部か
ら出射された光束が被検眼103に導かれる光路の途中
にその光軸回りに回転調節可能な旋光子191が設けら
れている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、幾何光学的原理を利用
して角膜頂点の位置を測定する角膜距離測定系と、物理
光学的原理を利用して眼内測定対象物の位置を測定する
干渉光学系とを備え、眼内測定対象物から角膜頂点の位
置までの長さを測定する眼科用測定装置に関する。
して角膜頂点の位置を測定する角膜距離測定系と、物理
光学的原理を利用して眼内測定対象物の位置を測定する
干渉光学系とを備え、眼内測定対象物から角膜頂点の位
置までの長さを測定する眼科用測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、眼科用測定装置には、幾何光
学的原理を利用して角膜頂点の位置を測定する角膜距離
測定系と、物理光学的原理を利用して眼内測定対象物の
位置を測定する干渉光学系とを備え、眼内測定対象物か
ら角膜頂点位置までの長さを測定するものが知られてい
る。
学的原理を利用して角膜頂点の位置を測定する角膜距離
測定系と、物理光学的原理を利用して眼内測定対象物の
位置を測定する干渉光学系とを備え、眼内測定対象物か
ら角膜頂点位置までの長さを測定するものが知られてい
る。
【0003】この種の眼科用測定装置では、干渉光学系
を利用して眼内測定対象物の位置を測定するために、測
定光束を眼内測定対象物に照射することにより得られる
眼内測定対象物からの反射光束を観測して、干渉信号を
得ている。
を利用して眼内測定対象物の位置を測定するために、測
定光束を眼内測定対象物に照射することにより得られる
眼内測定対象物からの反射光束を観測して、干渉信号を
得ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、被検眼の眼
球(眼内測定対象物)に異常屈折、偏光特性が存在しな
い場合には、眼内測定対象物により反射された測定光と
被検眼対応参照面で反射された参照光とをそのまま干渉
させることにより、コントラストの良好な干渉信号を得
ることができる。
球(眼内測定対象物)に異常屈折、偏光特性が存在しな
い場合には、眼内測定対象物により反射された測定光と
被検眼対応参照面で反射された参照光とをそのまま干渉
させることにより、コントラストの良好な干渉信号を得
ることができる。
【0005】しかしながら、被検眼の眼球には複屈折性
が存在する。この場合には、直線偏光の測定光を用いた
としても、眼内測定対象物により反射された測定光が常
光線と異常光線との2つの偏光光束となるため、これら
2つの偏光光束の間で位相差が生じる。また、眼内測定
対象物が眼底の場合、網膜に存在する視神経繊維、血管
等のため、途中に存在する水晶体、角膜も繊維状又は膜
状となつているため、眼底からの反射光束が偏光光束と
なる。
が存在する。この場合には、直線偏光の測定光を用いた
としても、眼内測定対象物により反射された測定光が常
光線と異常光線との2つの偏光光束となるため、これら
2つの偏光光束の間で位相差が生じる。また、眼内測定
対象物が眼底の場合、網膜に存在する視神経繊維、血管
等のため、途中に存在する水晶体、角膜も繊維状又は膜
状となつているため、眼底からの反射光束が偏光光束と
なる。
【0006】この種の偏光が存在すると、眼内測定対象
物により反射された測定光の偏光方向と眼内測定対象物
に入射する測定光の偏光方向とが不一致の場合、特に眼
内測定対象物からの反射光量が少ない場合に眼内測定対
象物により反射された測定光と被検眼対応参照面により
反射された参照光とを干渉させたときに、受光素子から
得られる干渉信号のコントラストが低下し、正確な生体
眼の寸法の測定ができなくなる。被検眼に白内障眼等の
疾患が存在する場合にこのような干渉信号のコントラス
トの低下がとりわけ生じる。
物により反射された測定光の偏光方向と眼内測定対象物
に入射する測定光の偏光方向とが不一致の場合、特に眼
内測定対象物からの反射光量が少ない場合に眼内測定対
象物により反射された測定光と被検眼対応参照面により
反射された参照光とを干渉させたときに、受光素子から
得られる干渉信号のコントラストが低下し、正確な生体
眼の寸法の測定ができなくなる。被検眼に白内障眼等の
疾患が存在する場合にこのような干渉信号のコントラス
トの低下がとりわけ生じる。
【0007】本発明は上記の事情を考慮して為されたも
のであり、眼球の偏光特性と複屈折性とに影響されずに
コントラストの良好な干渉信号が得られる眼科用測定装
置を提供することを目的とする。
のであり、眼球の偏光特性と複屈折性とに影響されずに
コントラストの良好な干渉信号が得られる眼科用測定装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる請求項1
に記載の眼科用測定装置は、上記の課題を解決するた
め、測定のための光束を射出する測定光源部と、該測定
光源部から射出された光束を被検眼内を経由する測定光
と被検眼対応参照面を経由する参照光とに分割して、測
定光路と参照光路とを形成すると共に、該測定光路と該
参照光路とを合成して干渉光路を形成するビームスプリ
ッタを含む干渉光学系と、前記被検眼内の測定対象物に
より反射された測定光と前記被検眼対応参照面により反
射された参照光とによる干渉光を受光する受光素子を有
する眼科用測定装置において、前記測定光源部は直線偏
光の光束を射出するものとし、前記測定光源部から射出
される光束が前記測定光路と前記参照光路とに分割され
る前にその光軸回りに回転可能な旋光子が設けられてい
ることを特徴とする。
に記載の眼科用測定装置は、上記の課題を解決するた
め、測定のための光束を射出する測定光源部と、該測定
光源部から射出された光束を被検眼内を経由する測定光
と被検眼対応参照面を経由する参照光とに分割して、測
定光路と参照光路とを形成すると共に、該測定光路と該
参照光路とを合成して干渉光路を形成するビームスプリ
ッタを含む干渉光学系と、前記被検眼内の測定対象物に
より反射された測定光と前記被検眼対応参照面により反
射された参照光とによる干渉光を受光する受光素子を有
する眼科用測定装置において、前記測定光源部は直線偏
光の光束を射出するものとし、前記測定光源部から射出
される光束が前記測定光路と前記参照光路とに分割され
る前にその光軸回りに回転可能な旋光子が設けられてい
ることを特徴とする。
【0009】本発明に係わる請求項2に記載の眼科用測
定装置は、上記の課題を解決するため、幾何光学的原理
を利用して角膜頂点位置を測定する角膜距離測定系と、
物理光学的原理を利用して眼内測定対象物の位置を測定
する干渉光学系とを備え、該干渉光学系には測定光源部
から出射された光束を被検眼内を経由する測定光と被検
眼対応参照面を経由する参照光とに分割して測定光路と
参照光路とを形成すると共に該測定光路と該参照光路と
を合成して干渉光路を形成するビームスプリッタが設け
られ、前記干渉光路には前記眼内測定対象物により反射
された測定光と前記被検眼対応参照面により反射された
参照光とによる干渉光を受光する受光素子が設けられ、
眼内測定対象物から角膜頂点位置までの長さを測定する
眼科用測定装置において、前記測定光源部からの光束が
直線偏光であり、該測定光源部から出射された光束が前
記被検眼に導かれる光路の途中にその光軸回りに回転調
節可能な旋光子が設けられていることを特徴とする。
定装置は、上記の課題を解決するため、幾何光学的原理
を利用して角膜頂点位置を測定する角膜距離測定系と、
物理光学的原理を利用して眼内測定対象物の位置を測定
する干渉光学系とを備え、該干渉光学系には測定光源部
から出射された光束を被検眼内を経由する測定光と被検
眼対応参照面を経由する参照光とに分割して測定光路と
参照光路とを形成すると共に該測定光路と該参照光路と
を合成して干渉光路を形成するビームスプリッタが設け
られ、前記干渉光路には前記眼内測定対象物により反射
された測定光と前記被検眼対応参照面により反射された
参照光とによる干渉光を受光する受光素子が設けられ、
眼内測定対象物から角膜頂点位置までの長さを測定する
眼科用測定装置において、前記測定光源部からの光束が
直線偏光であり、該測定光源部から出射された光束が前
記被検眼に導かれる光路の途中にその光軸回りに回転調
節可能な旋光子が設けられていることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明に係わる眼科用測定装置によれば、測定
光は被検眼に直線偏光で入射される。その際、受光素子
から得られる干渉信号のコントラストが最大となるよう
に、旋光子が光軸回りに回転調節される。
光は被検眼に直線偏光で入射される。その際、受光素子
から得られる干渉信号のコントラストが最大となるよう
に、旋光子が光軸回りに回転調節される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0012】図1において、100は角膜距離測定系、
101は干渉光学系、102は被検眼角膜にリング状の
光束を照射するリング状光源投影部、103は被検眼、
104は対物レンズである。
101は干渉光学系、102は被検眼角膜にリング状の
光束を照射するリング状光源投影部、103は被検眼、
104は対物レンズである。
【0013】角膜距離測定系100は、第1光路10
5、第2光路106を有している。第1光路105は二
次元イメージセンサ107、結像レンズ108、ハーフ
ミラー109、絞り110、レンズ111、全反射ミラ
ー112、レンズ113、ハーフミラー114、ダイク
ロイックミラー115、対物レンズ104から大略構成
されている。第2光路106は、全反射ミラー116、
レンズ117、全反射ミラー118,119、絞り12
4から大略構成されている。
5、第2光路106を有している。第1光路105は二
次元イメージセンサ107、結像レンズ108、ハーフ
ミラー109、絞り110、レンズ111、全反射ミラ
ー112、レンズ113、ハーフミラー114、ダイク
ロイックミラー115、対物レンズ104から大略構成
されている。第2光路106は、全反射ミラー116、
レンズ117、全反射ミラー118,119、絞り12
4から大略構成されている。
【0014】リング状光源投影部102は、リング状光
源とパターン板(図示を略す)とからなり、ここでは、
メリジオナル横断光線が平行であるような照明光を被検
眼103に投影している。この照明光を被検眼103に
向かって照射すると、被検眼103の角膜120にはリ
ング状の虚像121が形成される。ここで、リング状光
源投影部102の照明光の波長は900nm〜1000
nmである。ダイクロイックミラー115は、その照明
光を透過し、後述する測定光源部から出射された所定波
長の光束を反射する役割を果たす。
源とパターン板(図示を略す)とからなり、ここでは、
メリジオナル横断光線が平行であるような照明光を被検
眼103に投影している。この照明光を被検眼103に
向かって照射すると、被検眼103の角膜120にはリ
ング状の虚像121が形成される。ここで、リング状光
源投影部102の照明光の波長は900nm〜1000
nmである。ダイクロイックミラー115は、その照明
光を透過し、後述する測定光源部から出射された所定波
長の光束を反射する役割を果たす。
【0015】角膜120による反射光は、対物レンズ1
04、ダイクロイックミラー115を介してハーフミラ
ー114に導かれ、第1光路105と第2光路106と
に分岐される。第1光路105に導かれた反射光は、レ
ンズ113に基づきいったんリング状の空中像122と
して結像され、更に、全反射ミラー112、レンズ11
1、絞り110、ハーフミラー109、結像レンズ10
8を経由して、二次元イメージセンサ107にリング像
i2(図2参照)として結像される。なお、このリング
像i2の結像倍率は、ここでは0.5倍とする。第2光
路106に導かれた反射光は、全反射ミラー119によ
り反射され、対物レンズ104に基づき一旦空中像12
3として結像され、全反射ミラー118、レンズ11
7、全反射ミラー116、絞り124、ハーフミラー1
09、結像レンズ108を経由して、二次元イメージセ
ンサ107にリング像i1として結像される。このリン
グ像i1の結像倍率は、リング像i2の結像倍率よりも大
きく設定されている。
04、ダイクロイックミラー115を介してハーフミラ
ー114に導かれ、第1光路105と第2光路106と
に分岐される。第1光路105に導かれた反射光は、レ
ンズ113に基づきいったんリング状の空中像122と
して結像され、更に、全反射ミラー112、レンズ11
1、絞り110、ハーフミラー109、結像レンズ10
8を経由して、二次元イメージセンサ107にリング像
i2(図2参照)として結像される。なお、このリング
像i2の結像倍率は、ここでは0.5倍とする。第2光
路106に導かれた反射光は、全反射ミラー119によ
り反射され、対物レンズ104に基づき一旦空中像12
3として結像され、全反射ミラー118、レンズ11
7、全反射ミラー116、絞り124、ハーフミラー1
09、結像レンズ108を経由して、二次元イメージセ
ンサ107にリング像i1として結像される。このリン
グ像i1の結像倍率は、リング像i2の結像倍率よりも大
きく設定されている。
【0016】絞り110は、レンズ111、レンズ11
3によって対物レンズ104の後方焦点位置付近にリレ
ーされ、共役像125がその対物レンズ104の後方焦
点位置に形成され、第1光路105の光学系は物体側に
テレセントリックである。絞り124は、レンズ117
によって被検眼103の前方(対物レンズ104の前
方)にリレーされ、ここでは、その共役像(実像)12
6が被検眼103の前方25mm〜50mmの個所に形
成される。
3によって対物レンズ104の後方焦点位置付近にリレ
ーされ、共役像125がその対物レンズ104の後方焦
点位置に形成され、第1光路105の光学系は物体側に
テレセントリックである。絞り124は、レンズ117
によって被検眼103の前方(対物レンズ104の前
方)にリレーされ、ここでは、その共役像(実像)12
6が被検眼103の前方25mm〜50mmの個所に形
成される。
【0017】この角膜距離測定系100を用いての角膜
頂点120Pの位置は、二次元受光素子107に結像さ
れたリング状の像i2,i1に基づき求められ、その詳細
は特願平2−145107号(発明の名称:眼内長さ測
定装置:出願日 平成2年5月31日;特開平4−35
637号公報)に記載されているのでその詳細な説明は
割愛する。
頂点120Pの位置は、二次元受光素子107に結像さ
れたリング状の像i2,i1に基づき求められ、その詳細
は特願平2−145107号(発明の名称:眼内長さ測
定装置:出願日 平成2年5月31日;特開平4−35
637号公報)に記載されているのでその詳細な説明は
割愛する。
【0018】次に、干渉光学系101について説明す
る。
る。
【0019】干渉光学系101は測定光源130、眼底
152からの反射光の戻りを防止すると共に直線偏光子
の役割を果たす光アイソレータ190、レンズ133か
ら構成され、これらは測定光源部を構成している。測定
光源130には、低コヒーレント長のもので、そのコヒ
ーレント長が例えば、0.05mm〜0.1mm程度の
ものを使用する。その測定光源130はレーザー駆動部
153により駆動される。
152からの反射光の戻りを防止すると共に直線偏光子
の役割を果たす光アイソレータ190、レンズ133か
ら構成され、これらは測定光源部を構成している。測定
光源130には、低コヒーレント長のもので、そのコヒ
ーレント長が例えば、0.05mm〜0.1mm程度の
ものを使用する。その測定光源130はレーザー駆動部
153により駆動される。
【0020】測定光源130から出射された光束は光ア
イソレータ190によって光軸回りに45度の直線偏光
とされる。この光束はレンズ133によってピンホール
134に収束される。ピンホール134は準点光源とし
ての役割を果たす。ピンホール134を通過した光束は
ビームスプリッタ135に導かれる。ビームスプリッタ
135とピンホール134との間には1/2波長板19
1が設けられている。この1/2波長板191は光軸回
りに−90度方向に直線偏光の方向を回転させる。
イソレータ190によって光軸回りに45度の直線偏光
とされる。この光束はレンズ133によってピンホール
134に収束される。ピンホール134は準点光源とし
ての役割を果たす。ピンホール134を通過した光束は
ビームスプリッタ135に導かれる。ビームスプリッタ
135とピンホール134との間には1/2波長板19
1が設けられている。この1/2波長板191は光軸回
りに−90度方向に直線偏光の方向を回転させる。
【0021】ビームスプリッタ135は、測定光源部か
ら出射された光束を被検眼内を経由する測定光と被検眼
対応参照面を経由する参照光とに分割して測定光路17
1と参照光路174とを形成すると共にこの測定光路1
71と参照光路174とを合成して干渉光路173を形
成する。
ら出射された光束を被検眼内を経由する測定光と被検眼
対応参照面を経由する参照光とに分割して測定光路17
1と参照光路174とを形成すると共にこの測定光路1
71と参照光路174とを合成して干渉光路173を形
成する。
【0022】測定光路171にはレンズ136、合焦レ
ンズ137、ダイクロイックミラー115、対物レンズ
104が設けられている。参照光路174にはコリメー
トレンズ138、全反射ミラー172、被検眼対応参照
面としての可動参照ミラー176が設けられている。干
渉光路173にはピンホール140、レンズ141、受
光素子142が設けられている。
ンズ137、ダイクロイックミラー115、対物レンズ
104が設けられている。参照光路174にはコリメー
トレンズ138、全反射ミラー172、被検眼対応参照
面としての可動参照ミラー176が設けられている。干
渉光路173にはピンホール140、レンズ141、受
光素子142が設けられている。
【0023】レンズ136は、ビームスプリッタ135
によって反射された光束ををコリメートする役割を果た
す。レンズ136によってコリメートされた光束は測定
光として合焦レンズ137に導かれる。合焦レンズ13
7は光軸方向に移動可能とされ、被検眼103に対する
屈折力補正光学系としての役割を果たす。200はその
合焦レンズ137の駆動モータである。
によって反射された光束ををコリメートする役割を果た
す。レンズ136によってコリメートされた光束は測定
光として合焦レンズ137に導かれる。合焦レンズ13
7は光軸方向に移動可能とされ、被検眼103に対する
屈折力補正光学系としての役割を果たす。200はその
合焦レンズ137の駆動モータである。
【0024】合焦レンズ137を通過した測定光は、ダ
イクロイックミラー115、対物レンズ104を通り、
被検眼103に導かれ、眼内測定対象物としての眼底1
52に収束される。
イクロイックミラー115、対物レンズ104を通り、
被検眼103に導かれ、眼内測定対象物としての眼底1
52に収束される。
【0025】合焦レンズ137は、眼底152より反射
された測定光をコリメートする機能を果たし、このコリ
メートされた測定光はレンズ136、ビームスプリッタ
135を経由してピンホール140にリレーされる。ピ
ンホール140は、ピンホール134とビームスプリッ
タ135との反射面に関して共役位置に設けられ、被検
眼103に対して対物レンズ104の光軸が多少ずれて
も眼底152により反射された測定光はピンホール14
0を通過できる。
された測定光をコリメートする機能を果たし、このコリ
メートされた測定光はレンズ136、ビームスプリッタ
135を経由してピンホール140にリレーされる。ピ
ンホール140は、ピンホール134とビームスプリッ
タ135との反射面に関して共役位置に設けられ、被検
眼103に対して対物レンズ104の光軸が多少ずれて
も眼底152により反射された測定光はピンホール14
0を通過できる。
【0026】ビームスプリッタ135を通過した光束は
コリメートレンズ138に参照光として導かれる。参照
光はコリメートレンズ138により平行光束とされ、全
反射ミラー172で反射され、可動参照ミラー176に
導かれる。可動参照ミラー176は、参照光路174の
光路長と測定光路171の測定光路長とが同じになるよ
うに移動される。
コリメートレンズ138に参照光として導かれる。参照
光はコリメートレンズ138により平行光束とされ、全
反射ミラー172で反射され、可動参照ミラー176に
導かれる。可動参照ミラー176は、参照光路174の
光路長と測定光路171の測定光路長とが同じになるよ
うに移動される。
【0027】可動参照ミラー176により反射された参
照光はビームスプリッタ135により反射されて測定光
と合成され、干渉光となる。この干渉光はピンホール1
40にリレーされ、そのピンホール140を通過した干
渉光は、レンズ141によって集光され、受光素子14
2に収束される。
照光はビームスプリッタ135により反射されて測定光
と合成され、干渉光となる。この干渉光はピンホール1
40にリレーされ、そのピンホール140を通過した干
渉光は、レンズ141によって集光され、受光素子14
2に収束される。
【0028】可動参照ミラー176を移動させて、参照
光路174と測定光路171との光路差がコヒーレント
長以下になると、参照光と測定光とが干渉を起こし、可
動参照ミラー176の移動速度と測定光源130から出
射された光束の発振波長とに応じた干渉信号が受光素子
142に得られる。この干渉信号は、参照光路174と
測定光路171との光路差が測定光源130の発振波長
の一波長分変化するごとに正弦波的に変化し、参照光路
174と測定光路171との光路長が等しくなった時、
最も強い干渉が得られる。つまり、最も強い干渉が得ら
れた時の参照光路174の光路長が測定光路171の光
路長に等しく、このときの可動参照ミラー176の位置
がビームスプリッタ135の反射面に対して眼底152
と同一の位置になる。
光路174と測定光路171との光路差がコヒーレント
長以下になると、参照光と測定光とが干渉を起こし、可
動参照ミラー176の移動速度と測定光源130から出
射された光束の発振波長とに応じた干渉信号が受光素子
142に得られる。この干渉信号は、参照光路174と
測定光路171との光路差が測定光源130の発振波長
の一波長分変化するごとに正弦波的に変化し、参照光路
174と測定光路171との光路長が等しくなった時、
最も強い干渉が得られる。つまり、最も強い干渉が得ら
れた時の参照光路174の光路長が測定光路171の光
路長に等しく、このときの可動参照ミラー176の位置
がビームスプリッタ135の反射面に対して眼底152
と同一の位置になる。
【0029】次に、図3を参照しつつ信号処理の詳細を
説明する。
説明する。
【0030】眼底152により反射された測定光は、参
照光に比べて微弱光であり、光量差が大きい。しかし、
両光束を干渉させて干渉信号として測定するので、受光
素子142の暗電流に基づくノイズ成分等を除去するこ
とができ、効率よく信号成分を検出することができる。
そのため、増幅器150は、受光素子142の干渉信号
の交流成分のみを増幅する。
照光に比べて微弱光であり、光量差が大きい。しかし、
両光束を干渉させて干渉信号として測定するので、受光
素子142の暗電流に基づくノイズ成分等を除去するこ
とができ、効率よく信号成分を検出することができる。
そのため、増幅器150は、受光素子142の干渉信号
の交流成分のみを増幅する。
【0031】この時得られる干渉信号C4は、図4に示
すように0Vを中心とする交流波形となるが、ショット
ノイズ等のランダムノイズに埋もれている。このため、
このままでは、干渉信号C4が得られた時点の可動参照
ミラー176の位置を検出することが困難である。
すように0Vを中心とする交流波形となるが、ショット
ノイズ等のランダムノイズに埋もれている。このため、
このままでは、干渉信号C4が得られた時点の可動参照
ミラー176の位置を検出することが困難である。
【0032】しかしながら、干渉信号C4の周波数f
は、可動参照ミラー176の移動速度Vと、測定光源1
30の発信波長λ0とが既知であれば、下記の式により
求めることができる。
は、可動参照ミラー176の移動速度Vと、測定光源1
30の発信波長λ0とが既知であれば、下記の式により
求めることができる。
【0033】f=2・V/λ0 ここで、可動参照ミラー176の移動量を適宜に設定
し、測定中の移動速度Vを一定と考えれば、周波数fに
中心周波数を有するバンドパスフィルタ(BPF)17
9を使用することにより、ランダムノイズから干渉信号
C4のみを抽出できる。
し、測定中の移動速度Vを一定と考えれば、周波数fに
中心周波数を有するバンドパスフィルタ(BPF)17
9を使用することにより、ランダムノイズから干渉信号
C4のみを抽出できる。
【0034】可動参照ミラー176の位置を横軸にと
り、受光素子142の出力電圧を縦軸にとると、バンド
パスフィルタ179から図4に示す干渉信号C4が得ら
れる。この干渉信号C4は、全波整流回路180に入力
され、図5に示す整流波形C5に波形整形される。その
整流波形C5は、平滑回路181に入力され、図6に示
す平滑波形C6とされる。
り、受光素子142の出力電圧を縦軸にとると、バンド
パスフィルタ179から図4に示す干渉信号C4が得ら
れる。この干渉信号C4は、全波整流回路180に入力
され、図5に示す整流波形C5に波形整形される。その
整流波形C5は、平滑回路181に入力され、図6に示
す平滑波形C6とされる。
【0035】平滑波形C6は、ピークホールド回路18
2を介して比較回路183に入力されると共に、A/D
コンバータ189に入力される。ピークホールド回路1
82は、平滑波形C6よりもΔVだけ低い電圧をピーク
電圧として保持し、この保持電圧を出力する。すなわ
ち、ピークホールド回路182は、図7に示すような波
形C7を出力する。比較回路183は、波形C6と波形C
7を比較し、波形C7が波形C6よりも大きくなった位置
X0で、出力がLからHになり、ステップ信号C8を出力
することになる。
2を介して比較回路183に入力されると共に、A/D
コンバータ189に入力される。ピークホールド回路1
82は、平滑波形C6よりもΔVだけ低い電圧をピーク
電圧として保持し、この保持電圧を出力する。すなわ
ち、ピークホールド回路182は、図7に示すような波
形C7を出力する。比較回路183は、波形C6と波形C
7を比較し、波形C7が波形C6よりも大きくなった位置
X0で、出力がLからHになり、ステップ信号C8を出力
することになる。
【0036】ここで、ΔVが平滑波形C6の出力ピーク
レベルVに対して十分に小さければ、比較回路183の
出力信号の反転する位置X0の本来のピーク位置Xpとの
ずれ量としてのdを十分に小さいと考えてよく、比較回
路183の出力信号が反転する時の可動参照ミラー17
6の位置X0を干渉が最も強く生じた時点の可動参照ミ
ラー176の位置とみなしてよい。
レベルVに対して十分に小さければ、比較回路183の
出力信号の反転する位置X0の本来のピーク位置Xpとの
ずれ量としてのdを十分に小さいと考えてよく、比較回
路183の出力信号が反転する時の可動参照ミラー17
6の位置X0を干渉が最も強く生じた時点の可動参照ミ
ラー176の位置とみなしてよい。
【0037】比較回路183の出力信号は、ラッチ回路
184、制御回路157に入力される。可動参照ミラー
176は、ユニット駆動部185により駆動され、位置
検出回路186でその位置データを検出可能な構成とさ
れている。ラッチ回路184は、可動参照ミラー176
の移動量を表す位置検出回路186の位置データをラッ
チする。
184、制御回路157に入力される。可動参照ミラー
176は、ユニット駆動部185により駆動され、位置
検出回路186でその位置データを検出可能な構成とさ
れている。ラッチ回路184は、可動参照ミラー176
の移動量を表す位置検出回路186の位置データをラッ
チする。
【0038】位置検出回路186は、例えば、ユニット
駆動部185のモータの回転に伴ってパルス列を出力す
るエンコーダの出力信号をカウントし、そのカウント数
から可動参照ミラー176の移動量を検出する構成とす
ればよい。また、可動参照ミラー176に直接セットさ
れたリニアエンコーダの出力信号をカウントしてもよ
い。
駆動部185のモータの回転に伴ってパルス列を出力す
るエンコーダの出力信号をカウントし、そのカウント数
から可動参照ミラー176の移動量を検出する構成とす
ればよい。また、可動参照ミラー176に直接セットさ
れたリニアエンコーダの出力信号をカウントしてもよ
い。
【0039】従って、ラッチ回路184は、干渉信号C
4が最も強く現れた時の可動参照ミラー176の位置デ
ータを保存する。その位置データは、演算部129に入
力され、基準位置から眼内測定対象物152までの距離
が測定される。また、角膜距離測定系100により、基
準位置から角膜頂点120Pまでの距離を測定すること
が可能なため、両測定結果から生体眼の寸法を測定する
ことができる。
4が最も強く現れた時の可動参照ミラー176の位置デ
ータを保存する。その位置データは、演算部129に入
力され、基準位置から眼内測定対象物152までの距離
が測定される。また、角膜距離測定系100により、基
準位置から角膜頂点120Pまでの距離を測定すること
が可能なため、両測定結果から生体眼の寸法を測定する
ことができる。
【0040】しかし、実際の測定は、1/2波長板19
1の回転調節の作業を行ってから測定する。測定結果
は、表示部164に表示される。
1の回転調節の作業を行ってから測定する。測定結果
は、表示部164に表示される。
【0041】ここで、被検眼103の微動の影響を除去
するために、両測定が同時に行われる必要があるが、比
較回路183の出力信号を角膜距離測定系100のスタ
ート信号として使用し、制御回路157がスタート信号
を検出すると同時に、二次元イメージセンサ107のリ
ング像i1,i2のデータをフレームメモリ163に取り
込むことにより、同時測定を行うことができる。
するために、両測定が同時に行われる必要があるが、比
較回路183の出力信号を角膜距離測定系100のスタ
ート信号として使用し、制御回路157がスタート信号
を検出すると同時に、二次元イメージセンサ107のリ
ング像i1,i2のデータをフレームメモリ163に取り
込むことにより、同時測定を行うことができる。
【0042】バンドパスフィルタ179、全波整流回路
180、平滑回路181、ピークホールド回路182、
比較回路183を有する波形整形回路178は、角膜距
離測定系100のスタート信号生成部178としての機
能を果たす。
180、平滑回路181、ピークホールド回路182、
比較回路183を有する波形整形回路178は、角膜距
離測定系100のスタート信号生成部178としての機
能を果たす。
【0043】次に、旋光子(1/2波長板)の回転調節
手段について説明する。
手段について説明する。
【0044】1/2波長板操作部193から制御回路1
57へ回転駆動信号を送ると、制御回路157はパルス
モータM1を駆動し、1/2波長板191が回転され
る。その1/2波長板191の回転速度は、可動参照ミ
ラー176の移動速度と合焦レンズ137の移動速度と
に同期しない速度とする。即ち、可動参照ミラー176
の一行程期間(可動参照ミラー176が移動可能とされ
ている範囲の端から端まで移動するのに必要な期間)と
合焦レンズ137の一行程期間(合焦レンズ137が移
動可能とされる範囲の端から端まで移動するのに必要な
期間)に差をもたせる必要がある。
57へ回転駆動信号を送ると、制御回路157はパルス
モータM1を駆動し、1/2波長板191が回転され
る。その1/2波長板191の回転速度は、可動参照ミ
ラー176の移動速度と合焦レンズ137の移動速度と
に同期しない速度とする。即ち、可動参照ミラー176
の一行程期間(可動参照ミラー176が移動可能とされ
ている範囲の端から端まで移動するのに必要な期間)と
合焦レンズ137の一行程期間(合焦レンズ137が移
動可能とされる範囲の端から端まで移動するのに必要な
期間)に差をもたせる必要がある。
【0045】ここで、可動参照ミラー176の一行程期
間が合焦レンズ137の一行程期間よりも充分短いか又
はその逆で充分に長い場合、すなわち、この差を大きく
することによって、測定時間を短縮することができる。
間が合焦レンズ137の一行程期間よりも充分短いか又
はその逆で充分に長い場合、すなわち、この差を大きく
することによって、測定時間を短縮することができる。
【0046】1/2波長板191の軸を0°〜90°回
転すると、1/2波長板191に入射する前の直線偏光
の方向に対してこの1/2波長板191を透過した後の
直線偏光の方向は光軸回りに0°〜180°回転するこ
ととなる。これにより、眼底152からの測定光の反射
光量が最大になるのがどの偏光方向であっても対応でき
ることになる。
転すると、1/2波長板191に入射する前の直線偏光
の方向に対してこの1/2波長板191を透過した後の
直線偏光の方向は光軸回りに0°〜180°回転するこ
ととなる。これにより、眼底152からの測定光の反射
光量が最大になるのがどの偏光方向であっても対応でき
ることになる。
【0047】そこで、1/2波長板191を0°〜90
°まで回転させ、受光素子142から出力される干渉信
号を増幅器150、バンドパスフィルタ179、全波整
流回路180、平滑回路181を介してA/Dコンバー
タ189に導き、A/Dコンバータ189によりデータ
変換して制御回路157に干渉信号のデータを蓄積し、
この干渉信号のデータのうち受光量が最大となる1/2
波長板191の回転角を抽出し(干渉信号のコントラス
トが最も良好なときの1/2波長板191の回転角を抽
出し)、この1/2波長板191の回転角位置にこれら
を事前にセットする。そして、制御回路157は、その
後、生体眼の実際の寸法測定に入ることにする。
°まで回転させ、受光素子142から出力される干渉信
号を増幅器150、バンドパスフィルタ179、全波整
流回路180、平滑回路181を介してA/Dコンバー
タ189に導き、A/Dコンバータ189によりデータ
変換して制御回路157に干渉信号のデータを蓄積し、
この干渉信号のデータのうち受光量が最大となる1/2
波長板191の回転角を抽出し(干渉信号のコントラス
トが最も良好なときの1/2波長板191の回転角を抽
出し)、この1/2波長板191の回転角位置にこれら
を事前にセットする。そして、制御回路157は、その
後、生体眼の実際の寸法測定に入ることにする。
【0048】なお、符号160はピークホールドレベル
を表示するレベル表示回路、162は二次元イメージセ
ンサ107からデータが入力されるゲートアレー、符号
163はフレームメモリー、符号170はモニターテレ
ビである。
を表示するレベル表示回路、162は二次元イメージセ
ンサ107からデータが入力されるゲートアレー、符号
163はフレームメモリー、符号170はモニターテレ
ビである。
【0049】実施例では、受光素子142からの干渉信
号のコントラストが最も良好な箇所で、1/2波長板1
91を自動的に停止させる手段を説明したが、レベル表
示回路160により干渉信号の状態を確認しながら、1
/2波長板操作部193を手動で操作することにより、
1/2波長板191を光軸回りに調節する方法も考えら
れる。
号のコントラストが最も良好な箇所で、1/2波長板1
91を自動的に停止させる手段を説明したが、レベル表
示回路160により干渉信号の状態を確認しながら、1
/2波長板操作部193を手動で操作することにより、
1/2波長板191を光軸回りに調節する方法も考えら
れる。
【0050】なお、生体眼の寸法は、装置光学系から角
膜頂点までの位置と装置光学系から眼内測定対象物まで
の位置に基づき求められるが、その詳細については、特
願平2−1451075号に記載されているので、説明
は割愛する。また、測定・演算の詳細については、特願
平3−279697号(発明の名称;視度調整機能付眼
軸長測定装置;平成3年10月25日出願;国内優先に
よる取り下げ)及び特願平4−286109号(発明の
名称;屈折力補正機能付生体眼寸法測定装置;特願平3
−279697号に基づく国内優先権主張出願;平成4
年10月23日出願)に記載されているので、説明は割
愛する。
膜頂点までの位置と装置光学系から眼内測定対象物まで
の位置に基づき求められるが、その詳細については、特
願平2−1451075号に記載されているので、説明
は割愛する。また、測定・演算の詳細については、特願
平3−279697号(発明の名称;視度調整機能付眼
軸長測定装置;平成3年10月25日出願;国内優先に
よる取り下げ)及び特願平4−286109号(発明の
名称;屈折力補正機能付生体眼寸法測定装置;特願平3
−279697号に基づく国内優先権主張出願;平成4
年10月23日出願)に記載されているので、説明は割
愛する。
【0051】本発明はこれに限定されるものではなく、
他の方式、例えば干渉光学系の測定光源130の可干渉
距離が長くかつ波長変化が可能な光源により角膜120
Pから眼内測定対象物152までの距離を測る生体眼寸
法測定装置などにも適用することができる。
他の方式、例えば干渉光学系の測定光源130の可干渉
距離が長くかつ波長変化が可能な光源により角膜120
Pから眼内測定対象物152までの距離を測る生体眼寸
法測定装置などにも適用することができる。
【0052】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、眼球の偏光特性と複屈折性とに影響されずに確実
に眼内測定対象物から反射光が得られ、その結果、正確
に生体眼の寸法を測定することが可能となる。
ので、眼球の偏光特性と複屈折性とに影響されずに確実
に眼内測定対象物から反射光が得られ、その結果、正確
に生体眼の寸法を測定することが可能となる。
【図1】本発明の実施例に係る眼科用測定装置の光学図
である。
である。
【図2】二次元イメージセンサに結像された2重のリン
グ像を示す説明図である。
グ像を示す説明図である。
【図3】本発明の眼科用測定装置のブロック回路図であ
る。
る。
【図4】干渉信号を示す波形図である。
【図5】干渉信号の整流波形図である。
【図6】干渉信号の整流波形を平滑した波形図である。
【図7】図6に示す波形のピークホールドを検出するた
めの説明図である。
めの説明図である。
103 被検眼 130 測定光源 135 ビームスプリッタ 171 測定光路 173 干渉光路 174 参照光路 190 偏光ビームスプリッタ(直線偏光子) 191 1/2波長板(旋光子)
Claims (3)
- 【請求項1】 測定のための光束を射出する測定光源部
と、 該測定光源部から射出された光束を被検眼内を経由する
測定光と被検眼対応参照面を経由する参照光とに分割し
て、測定光路と参照光路とを形成すると共に、該測定光
路と該参照光路とを合成して干渉光路を形成するビーム
スプリッタを含む干渉光学系と、 前記被検眼内の測定対象物により反射された測定光と前
記被検眼対応参照面により反射された参照光とによる干
渉光を受光する受光素子を有する眼科用測定装置におい
て、 前記測定光源部は直線偏光の光束を射出するものとし、 前記測定光源部から射出される光束が前記測定光路と前
記参照光路とに分割される前にその光軸回りに回転可能
な旋光子が設けられていることを特徴とする眼科用測定
装置。 - 【請求項2】 幾何光学的原理を利用して角膜頂点位置
を測定する角膜距離測定系と、物理光学的原理を利用し
て眼内測定対象物の位置を測定する干渉光学系とを備
え、該干渉光学系には測定光源部から出射された光束を
被検眼内を経由する測定光と被検眼対応参照面を経由す
る参照光とに分割して測定光路と参照光路とを形成する
と共に該測定光路と該参照光路とを合成して干渉光路を
形成するビームスプリッタが設けられ、前記干渉光路に
は前記眼内測定対象物により反射された測定光と前記被
検眼対応参照面により反射された参照光とによる干渉光
を受光する受光素子が設けられ、眼内測定対象物から角
膜頂点位置までの長さを測定する眼科用測定装置におい
て、 前記測定光源部からの光束が直線偏光であり、該測定光
源部から出射された光束が前記被検眼に導かれる光路の
途中にその光軸回りに回転調節可能な旋光子が設けられ
ていることを特徴とする眼科用測定装置。 - 【請求項3】 前記旋光子が前記測定光源部と前記ビー
ムスプリッタとの間に設けられていることを特徴とする
請求項1又は2に記載の眼科用測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152271A JPH07124114A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 眼科用測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152271A JPH07124114A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 眼科用測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124114A true JPH07124114A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=15536856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152271A Pending JPH07124114A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 眼科用測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342204A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置 |
| JP2005348755A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5152271A patent/JPH07124114A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342204A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置 |
| JP2005348755A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置 |
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